Hoja de ejercicios de Estabilidad: Routh–Hurwitz y lugar de las raíces con soluciones

Hoja de ejercicios de Estabilidad: Routh–Hurwitz y lugar de las raíces gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
s³16s²520s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = s³ + 5s² + 6s + 20, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = s³ + 5s² + 6s + 20
b1 =
2.Fácil
s³32s²326s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = 3s³ + 3s² + 2s + 26, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = 3s³ + 3s² + 2s + 26
b1 =
3.Media
R(s)+K1(s + 2)(s + 4)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1s(s + 8)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)). Se aumenta la ganancia hasta que el lazo cerrado está en el límite de la estabilidad. Halla la frecuencia ω de la oscilación sostenida.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)) sale del eje real entre s = 0 y s = −2, da la vuelta y vuelve a unirse al eje real a la izquierda del cero. Halla el punto de ruptura de entrada si.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2))
si =
6.Difícil
ReIm−2−4−6j2j4j6

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 6))
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. b1 = 2
  2. 2. b1 = −24
  3. 3. Kmax = 378
  4. 4. ω = 8,944 rad/s
  5. 5. si = −14,93
  6. 6. ω = 5,831 rad/s

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